(57)【要約】【課題】簡易な構成で投写レンズシフト、投写レンズ角度微調整を短時間で行える投写型表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】ライトバルブとしての液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ及び照明光学系６が固定された基体１４に対し、ユニバーサルジョイント１５によって取り付けられた、伸縮リンク１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆから構成されたパラレルリンク機構１６を介して投写レンズ１を取り付けることで、投写レンズ１の平行移動、角度調整を簡易な構成で実現できる投写型表示装置が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像を表示するライトバルブと、
前記ライトバルブに光束を導き照明する照明光学系と、
前記照明光学系により前記ライトバルブ上の画像を投写する投写レンズと、
前記ライトバルブ及び前記照明光学系と前記投写レンズの間に設置され、前記ライトバルブ及び前記照明光学系に対する前記投写レンズの相対的な位置及び角度を任意に設定できるパラレルリンク機構と、
を有することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
パラレルリンク機構は、複数のユニバーサルジョイントと、任意の長さに伸縮可能な複数の伸縮リンクにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
ライトバルブを一枚、若しくは複数の液晶パネルで構成した、請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
ライトバルブを一枚、若しくは複数枚のパネル状のマイクロミラーアレイで構成した、請求項１に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像や映像を大型スクリーンなどに投影することにより表示する投写型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像や映像を大型スクリーンなどに投影することにより表示するプロジェクタなどの投写型表示装置は、画像を表示する液晶パネルなどのライトバルブに対し、そのライトバルブ上の画像を投写する投写レンズを平行移動させ、それによって投写映像を平行移動させる投写レンズシフト機構を有している。
【０００３】
図５は、そのような従来の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部を示す斜視図で、投写レンズシフト機構部１０１は、基体１０２に対しガイド部材１０３により水平（Ｘ方向）移動自在に取り付けられた水平移動部材１０４と、基体１０２と水平移動部材１０４との間で基体１０２に対し水平移動部材１０４の水平位置を任意に移動させることが可能な水平駆動機構１０５と、水平移動部材１０４に対しガイド部材１０６により垂直（Ｙ方向）移動自在に取り付け、投写レンズ１０７が取付けられた垂直移動部材１０８と、水平移動部材１０４と垂直移動部材１０８との間で垂直移動部材１０８の垂直位置を任意に移動させることが可能な垂直駆動機構１０９とから構成されている。
【０００４】
また、投写型表示装置によっては、投写映像の画質を左右する投写レンズの個体差による精度的なばらつきや、投写レンズの取り付け構造の精度的なばらつきを、ライトバルブ面に対する投写レンズの光軸角度を微調整することで補正できるようにした、投写レンズ角度調整機構をさらに備えていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図６は、特許文献１に開示された、投写型表示装置の投写レンズ角度調整機構を示すもので、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は断面図である。図に示すように、液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは色合成プリズム４に対して正確に位置決めされ、固定されている。投写レンズマウント２も、色合成プリズム４に対して正確に位置決めされ、固定されており、同心状に内部に配置された投写レンズ１を図中のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれに移動調整（レンズシフトおよびフォーカス移動）する図示しない機構を有している。
【０００６】
色合成プリズム４に対する投写レンズ１の傾き調整機構は、投写レンズ１のフランジ７ と、投写レンズマウント２の端部外周に鍔状に形成された投写レンズ取り付け部８と、投写レンズ１のフランジ面に一方の面が当接するように投写レンズ１のフランジ７とレンズマウント２の投写レンズ取り付け部８との間に配された、投写レンズ取り付け部材としての板状かつリング状の調整板９と、これらの取り付け、調整を行うねじ、板ばね等の付勢手段など、光軸中心に対して１２０°間隔で３組配置された部品とで構成されている。
【０００７】
投写レンズマウント２の投写レンズ取り付け部８は、調整板９に対向する一側が調整板９を受け入れ可能に凹状をなし、調整板９に背反する他側の内周部が軸心方向に沿って突出しており、この突出部分の外周に板ばね１０が取り付けられている。
【０００８】
そして、投写レンズ１のフランジ７と調整板９と投写レンズ取り付け部８とにそれぞれ貫通穴７ａ，９ａ，８ａが同軸状に形成され、その内の貫通穴８ａがねじ穴として形成されている。調整板９の貫通穴９ａは、投写レンズ取り付け部８に対向する端部内面がコーン状当たり面９ａ１として形成され、このコーン状当たり面９ａ１に頭部が当接する調整ねじ１１がねじ穴８ａに螺合して配置されていて、貫通穴７ａ，９ａに挿通される工具により調整ねじ１１が回転して出退自在である。
【０００９】
また、貫通穴７ａ，９ａよりも外周側の調整板９と投写レンズ取り付け部８とにそれぞれ貫通穴９ｂ，８ｂが同軸状に形成され、これらの貫通穴９ｂ，８ｂと同軸状をなすねじ穴１０ｂが板ばね１０に形成されている。調整板９の貫通穴９ｂは、フランジ７に対向する端部が開いた漏斗状に形成され、この漏斗状の貫通穴９ｂに頭部が嵌入する皿ねじ１ ２が貫通穴９ｂ，８ｂに挿通され、板ばね１０のねじ穴１０ｂに螺合されていて、それにより、調整板９がフランジ７の方向に付勢されている。
【００１０】
投写レンズ１のフランジ７、調整板９、投写レンズマウンタ２の投写レンズ取り付け部８にはそれぞれ、３組の取り付け穴７ｃ，９ｃ，８ｃが形成され、これらに螺合する取り付けねじ１３が配置されていて、それにより、投写レンズ１は投写レンズマウンタ２に対して、調整板９が介在する状態で保持されている。
【００１１】
このような構成を有するため、検査時に、調整板９のねじ当たり面９ａ１に頭部が接触している調整ねじ１１の締め付け具合もしくは緩め具合を、貫通穴７ａ，９ａに工具を通して調整することで、各調整ねじ１１の位置で独立に、投写レンズ取り付け部８に対する調整板９の距離を任意に調整でき、それにより各調整ねじ１１の位置（ここでは３ヶ所）での投写レンズ取り付け部８との距離で決まる調整板９の傾きを微調整できる。その結果、調整板９に対して密着状態に有る投写レンズ１のフランジ７の傾き、したがって投写レンズ１の傾きを微調整できる。
【００１２】
そして、このようにして投写レンズ１の傾きを微調整できるため、投写レンズ１の光軸を液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂや色合成プリズム４の入出射面に対して正確に直行させることが可能になる。よって、このように微調整した状態で、投写レンズ１を投写レンズマウンタ２に対して取り付けねじ１３によって固定しておくことで、画質の良好な映像を得ることが可能となる。
【００１３】
このように、３箇所の調整ねじにより調整板の角度を調整し、皿ねじで調整板を固定することで、取り付ける投写レンズのライトバルブに対する角度を調整できるよう構成されていた。
【特許文献１】特開２００４−４２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の構成では、投写レンズシフト機構、投写レンズ角度微調整機構をそれぞれ備え、且つ、投写レンズを高精度に取り付けるために充分な剛性を有する必要が有るため、投写レンズ周辺の構造が複雑化し、大型化してしまうという課題を有していた。
【００１５】
また、複数の調整ねじを使用するため、調整に時間がかかるという課題も有していた。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡易な構成で投写レンズシフト、投写レンズ角度微調整を短時間で行える投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の投写型表示装置は、入力された画像を表示するライトバルブと、前記ライトバルブに光束を導き照明する照明光学系と、前記照明光学系により前記ライトバルブ上の画像を投写する投写レンズと、前記ライトバルブ及び前記照明光学系と前記投写レンズの間に設置され、前記ライトバルブ及び前記照明光学系に対する前記投写レンズの相対的な位置及び角度を任意に設定できるパラレルリンク機構とを有し、投写レンズのライトバルブに対する相対移動を行う。
【００１７】
本構成によって、簡易な構成で投写レンズのライトバルブに対する平行移動と、投写レンズ光軸のライトバルブ面に対する角度の微調整が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の投写型表示装置によれば、ライトバルブ及び照明光学系に対し、パラレルリンク機構を介して投写レンズを設置することで、投写レンズのライトバルブに対する平行移動と、投写レンズ光軸のライトバルブ面に対する角度の調整が可能にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における投写型表示装置の投写レンズ取り付け部近傍の平面図、図２は同じく斜視図、図３はパラレルリンク機構の説明図、図４は装置外のスクリーンに投写した映像の状態を示す図である。
【００２１】
なお、本実施の形態の図１乃至図３において、従来の図６と同じものは同一の番号を付す。
【００２２】
図１乃至図３において、本実施の形態の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部は、入力された画像を表示するライトバルブとしての液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、光源としてのランプ５からの光束を、内蔵された光学素子の作用で赤色、緑色、青色の光束に分離し、液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂそれぞれに導き照明する照明光学系６と、照明光学系６で照明された液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを透過した光束を合成する合成プリズム４と、照明光学系６と、液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、合成プリズム４を一体として保持している基体１４と、合成プリズム４からの光束を入射し、装置外に照射し、液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの像を装置外に投写する投写レンズ１と、基体１４と投写レンズ１それぞれに対し、ユニバーサルジョイント１５によって取り付けられた、伸縮リンク１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆから構成されたパラレルリンク機構１６と、伸縮リンク１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆの長さを任意の長さに制御可能な図示しない制御装置とから構成されている。
【００２３】
次に本実施の形態における投写型表示装置の作用を説明する。
【００２４】
図示しない制御装置により、パラレルリンク機構１６の伸縮リンク１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆの長さを任意の長さに制御することで、投写レンズ１は矢印Ｘｐ、Ｙｐ、Ｚｐ方向の平行移動と、矢印ＡＸｐ、ＡＹｐ、ＡＺｐ方向の傾き角度を変更させることができる。
【００２５】
このとき、図４におけるスクリーン１７に映し出される映像１８の位置は、投写レンズ１の矢印Ｘｐ、Ｙｐ方向の移動に対応して、矢印Ｘｉ、Ｙｉ方向に移動する。
【００２６】
また、投写レンズ１の矢印Ｚｐ方向への移動に対応して、映像１８のフォーカス位置が移動し、スクリーン１７上に映像１８をフォーカシングすることが可能になる。
【００２７】
また、投写レンズ１の矢印ＡＸｐ、ＡＹｐ方向の傾き角度変更によって、投写型表示装置の製造上の、若しくは、構成部品のバラツキや、投写レンズ１の個体差によるバラツキや、装置の設置条件で投写レンズ１の光軸がスクリーン１７に垂直に入射できない場合などに、スクリーン上の場所によりフォーカスが合い難いような状態を補正することが可能となる。
【００２８】
このように、本実施の形態の投写型表示装置は、パラレルリンク機構を用いることで、簡易な構成で投写レンズシフト、投写レンズ角度微調整を短時間で行うことができる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態１では、パネル状のライトバルブとして３枚の液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを用い、これらの液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに、予め白色光を赤、緑、青に色分離して導き、液晶パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂからの出射後に再合成する例を示したが、液晶パネルを１枚使用するタイプの投写型表示装置にも同様に応用可能である。
【００３０】
また、パネル状のライトバルブにミラーアレイ素子を１枚、もしくは複数枚使用するタイプの投写型表示装置に応用しても、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかるパラレルリンク機構を介して取り付けられる投写レンズを備えた投射型表示装置は、投写レンズのライトバルブに対する平行移動と、投写レンズ光軸のライトバルブ面に対する角度の調整が可能になるので、投写型表示装置の投写レンズ駆動機構として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における投写型表示装置の投写レンズ取り付け部近傍の平面図
【図２】本発明の実施の形態１における投写型表示装置の投写レンズ取り付け部近傍の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における投写型表示装置のパラレルリンク機構の説明図
【図４】本発明の実施の形態１における投写型表示装置により装置外のスクリーンに映像を投写した状態を示す図
【図５】従来の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部の斜視図
【図６】（ａ）従来の投写型表示装置の投写レンズ角度調整機構を示す斜視図、（ｂ）断面図
【符号の説明】
【００３３】
１  投写レンズ
３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ  液晶パネル
４  合成プリズム
５  ランプ
６  照明光学系
１５  ユニバーサルジョイント
１６  パラレルリンク機構
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ  伸縮リンク
１７  スクリーン
１８  映像
【図１】
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【図２】
2010039258.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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